JP2008033175A - カップリング装置およびカップリング装置を備えた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一方の回転軸の軸端部に取り付けられる駆動側基部52aとその外周面に配置された複数の駆動爪52bとを有する駆動側カップリング52と、他方の回転軸の軸端部に取り付けられる従動側基部51aとその内周面に配置された複数の従動爪51bとを有する従動側カップリング51とを備え、従動側カップリング51は、駆動側カップリング52に対し、軸線方向に着脱自在に連結され、駆動側カップリング52と従動側カップリング51との連結時に、各駆動爪52bと従動爪51bとが互い違いに位置して駆動爪52bと従動爪51bとが互いに噛合するカップリング装置であって、駆動爪52bと従動爪51bの少なくとも一方の先端を実質的に点とした。
【選択図】図6
Description
図22に示すカップリング装置500Aは、第1カップリングである駆動側カップリング502Aと第2カップリングである従動側カップリング501Aとを備えている。駆動側カップリング502Aは、第1基部である駆動側基部503Aの先端面に配列されて、その駆動側基部503Aに一体に形成された複数の第1爪である駆動爪504A(図は一つの駆動爪のみを示す)を有している。また、従動側カップリング502Aも、第2基部である従動側基部506Aの先端面に配置され、その従動側基部506Aに一体に形成された複数の第2爪である従動爪507Aを有している。
図23に示すように、特許文献2に記載されたカップリング装置500Bは、駆動側カップリング502Bと従動側カップリング505Bとからなっている。駆動側カップリング502Bは、駆動軸508Bに固定された円柱状の駆動側基部503Bと、この駆動側カップリングの外周面に配置された複数の駆動爪504Bとを有している。従動側カップリング505Bは、従動軸509Bに固定された円筒状の従動側基部506Bと、この従動側基部506Bの内周面に配置された複数の従動爪507Bとを有している。
図24に示すように、各駆動爪504Bの先端部には傾斜面536Bが形成されており、各駆動爪504Bの先端538Bが駆動側基部504Bから法線上に延びる線状となっている。また、各従動爪507Bの先端部は、各駆動爪504Bが対向した状態で同じ方向に傾斜する傾斜面536Bが形成されており、各従動爪507Bの先端535Bが従動側基部506Bから軸心に線状に延びている。
[全体構成]
図1は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のプロセスカートリッジユニット1(Y,M,C,K)を備えている。各符号の数字の後に付されたY,M,C,Kは、イエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示している(以下同様)。プロセスカートリッジユニット1Y、1M、1C、1Kの他に、光書込ユニット10、転写ユニット11、レジストローラ対19、三つの給紙カセット20、定着ユニット21などが配設されている。
上記光書込ユニット10は、四つの光書込器を備えている。それぞれの光書込器は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
図2は、上記プロセスカートリッジユニット1Y,M,C,Kのうち、イエロー用のプロセスカートリッジユニット1Yの概略構成を示す拡大図である。なお、他のプロセスカートリッジユニット1M,C,Kについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。図2において、プロセスカートリッジユニット1Yは、ドラム状の感光体2Y、帯電器30Y、現像装置40Y、ドラムクリーニング装置48Yなどを有している。
先に示した図1において、上記転写ユニット11は、紙搬送ベルト12、駆動ローラ13、張架ローラ14、四つの転写バイアスローラ17Y,M,C,Kなどを有している。紙搬送ベルト12は、駆動ローラ13、張架ローラ14,15にテンション張架されながら、図示しない駆動系によって回転せしめられる駆動ローラ13によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。四つの転写バイアスローラ17Y,M,C,Kは、それぞれ図示しない電源から転写バイアスが印加される。そして、紙搬送ベルト12をその裏面から感光体2Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ転写ニップを形成する。各転写ニップには、上記転写バイアスの影響により、感光体と転写バイアスローラとの間に転写電界が形成される。Y用の感光体2Y上に形成された上述のYトナー像は、この転写電界やニップ圧の影響により、紙搬送ベルト12上に搬送される転写紙P上に転写される。このYトナー像の上には、感光体2M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて転写される。かかる重ね合わせの転写により、紙搬送ベルト12上に搬送される転写紙P上には、紙の白色と相まったフルカラートナー像が形成される。
上記転写ユニット11の下方には、複数枚の転写紙Pを重ねて収容する三つの給紙カセット20が多段に配設されており、それぞれのカセットは一番上の転写紙Pに給紙ローラを押し当てている。給紙ローラが所定のタイミングで回転駆動すると、一番上の転写紙Pが紙搬送路に給紙される。
上記給紙カセット20から紙搬送路に給紙された転写紙Pは、レジストローラ対19のローラ間に挟まれる。レジストローラ対19は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを各転写ニップでトナー像を重ね合わせ得るタイミングで送り出す。これにより、各転写ニップで転写紙Pにトナー像が重ね合わせ転写される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、定着ユニット21に送られる。
上記定着ユニット21は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有する加熱ローラ21aと、これに圧接せしめられる加圧ローラ21bとによって定着ニップを形成している。そして、この定着ニップに転写紙Pを挟み込みながら、その表面にフルカラー画像を定着せしめる。定着ユニット21を通過した転写紙Pは、図示しない排紙ローラ対を経て機外へと排出される。
図5は、被駆動ユニットである定着ユニット21の駆動連結部を示す断面図である。図5に示す定着ユニット21は、ケース22と、そのケース22の内部に配置された定着ローラ21aと、図示していない加圧ローラ21bとを有し、加圧ローラ21bは定着ローラ21aに圧接して定着ローラ21aに連動して回転駆動される。定着ローラ21の軸23には、ローラギヤ24が固定されており、ローラギヤ24には、ケース22の側面に回転可能に支持された従動軸26に固定されたカップリングギヤ25が噛合っている。この従動軸26の先端には、カップリング装置50の第2カップリングである従動側カップリング51が同心状に固定されている。また、定着ローラ21の軸23の一端は、プリンタ本体の前側板27に着脱自在に取り付けられた面板28に回転自在に支持されており、他端は、奥側板29の孔29aに回転自在に支持されている。
また、駆動軸64の定着ローラ側端部には、第1カップリングである駆動側カップリング52が同心状に固定されている。
駆動側カップリング52は、円柱状に形成された第1基部である駆動側基部52aと、その外周面に配列され、駆動側基部52aに一体に形成された複数の第1爪である駆動爪52bとを有している。駆動爪52bは、図8に示すように、3本設けられており、駆動側基部52aの全周を3等分した各位置にそれぞれ配置されている。駆動爪52bの先端部分を半球状とし、駆動爪の先端52cを点としている。また、駆動側カップリング52の複数の駆動爪52bのうちの一つの駆動爪52bの先端52cが、他の駆動爪52bの先端52cよりも、駆動側基部52aの先端52dに近い位置に配置されている。
まず、定着装置21をプリンタ本体に装着する際、定着ローラの軸23を奥側板29の孔29aに挿入して、定着装置21の位置決めを行う。次に、従動側カップリング51を駆動側カップリング52に連結すべく、定着装置21を装置奥側にスライドさせて、従動側カップリング51を駆動側カップリング52に対して図7に示した矢印B方向に移動させる。このとき、従動爪51bの傾斜面51cが駆動爪52bの先端52cに接触する場合は、先ず、駆動側基部52aの先端52d側に他の駆動爪よりも突出した駆動爪52bの先端52cと、いずれか一つの従動爪51bの傾斜面51cだけが接触する。このように、最初に一つの駆動爪52bの先端52cと一つの従動爪51bの傾斜面51cだけが接触するので、従動側カップリング51を駆動軸側へ押し込む力が、この突出した駆動爪52bの先端52cに集中する。これにより、少ない押し込み力で、駆動側カップリングと従動側カップリングの少なくとも一方が回転し、駆動爪52bの先端52cが従動爪51bの傾斜面51cを相対的に移動しながら、従動爪51bの間へ案内される。仮に、従動側カップリング51を駆動側カップリング52に連結する際、複数の駆動爪52bの先端52cと複数の従動爪51bの傾斜面51cとが同時に当接したとすると、押し込む力が複数の駆動爪52bに分散される。このため、強く従動側カップリング51を押し込まないと、駆動側カップリングと従動側カップリングの少なくとも一方が回転せず、駆動爪52bの先端52cが従動爪51bの傾斜面51cを相対的に移動することができない。その結果、従動側カップリングリング51と駆動側カップリング52との連結が困難となる。本実施形態のカップリング装置においては、連結する際、ひとつの駆動爪52bと一つの従動爪とが当接するので、連結する際、複数の駆動爪52bと複数の従動爪51bとが同時に当接するカップリング装置に比べて、容易に従動側カップリングリング51と駆動側カップリング52との連結が行える。
特に駆動爪52bの先端52cと従動爪51bの先端51cの両方を点とする構成を採用すると、図15に示すように、オス側52の爪(図では三つ)が耳状に形成されているが、この耳状の爪の中心52ceと、爪先端52cとが一致しないように形成することが好ましい。
このような駆動側と従動側の爪同士が接触して勘合した状態を図17(a)に示す。図17(b)は、その勘合した状態の1組の駆動爪と従動爪との状態を示す図17(a)のA部拡大図である。この拡大図に示すように、本実施形態では、好ましくは前記したような、駆動軸64と従動プーリ63dとの間に電磁クラッチ65を設ける構成を採用したり、あるいはワンウェイクラッチを設ける構成を採用することにより、回転中心と爪中心とを半径とする円上あるいは円上近傍に、これら爪の先端が、従動爪と駆動爪とが接触する接触点に対して、爪中心よりも遠くへ位置するように連結されることになる。これら電磁クラッチ65またはワンウェイクラッチを設けたことによる勘合時(カップリング時)の駆動側カップリングと従動側カップリングの動作は前記したのと同様であるので、記載を省略する。
以上、本実施形態のカップリング装置によれば、第1爪である駆動爪と第2爪である従動爪の少なくとも一方の先端を点としているので、第2カップリングである従動側カップリングと第1カップリングである駆動側カップリングとを連結させる際、従動爪の先端が駆動爪の先端に突き当たって、従動側カップリングと駆動側カップリングとが連結できなくなるのを抑制することができる。
また、本実施形態のカップリング装置によれば、上記駆動爪と上記従動爪の少なくとも一方の先端部分の形状を半球状とすることで、その先端を点とすることができる。
また、上記駆動爪と上記従動爪の少なくとも一方の先端部分の形状を円錐状とすることで、その先端を点とすることができる。
また、本実施形態のカップリング装置によれば、駆動爪の先端を点とすることで、駆動側カップリングと従動側カップリングとの軸心がずれても、駆動爪の先端と従動爪の先端とが交差することがない。その結果、従動側カップリングと駆動側カップリングとを連結させる際、従動爪の先端が駆動爪の先端に突き当たって、従動側カップリングと駆動側カップリングとが連結できなくなるのを抑制することができる。
また、従動爪の先端を点としても駆動側カップリングと従動側カップリングとの軸心がずれても、駆動爪の先端と従動爪の先端とが交差することがない。その結果、従動側カップリングと駆動側カップリングとを連結させる際、従動爪の先端が駆動爪の先端に突き当たって、従動側カップリングと駆動側カップリングとが連結できなくなるのを抑制することができる。
さらに、従動爪の先端と上記駆動爪の先端の両方を点としても、従動爪の先端を点と駆動側カップリングと従動側カップリングとの軸心がずれても、駆動爪の先端と従動爪の先端とが交差することがない。その結果、従動側カップリングと駆動側カップリングとを連結させる際、従動爪の先端が駆動爪の先端に突き当たって、従動側カップリングと駆動側カップリングとが連結できなくなるのを抑制することができる。
また、本実施形態のカップリング装置によれば、駆動爪と従動爪のうち先端が点となっていない方の爪の先端部に傾斜した傾斜面を形成しているので、従動側カップリングを駆動側カップリングに連結すべく、従動側カップリングを駆動側カップリングに対してその軸線方向に押し込んだとき、従動側カップリングと駆動側カップリングの少なくとも一方が回転する。これにより、連結の際、駆動爪と従動爪とが当接しても、一方の爪の先端が他方の爪の傾斜面と摺擦しながら移動して、各従動爪を各駆動爪の間に入り込ませることができる。その結果、駆動爪と従動爪とが互いに噛み合い、従動側カップリングと駆動側カップリングとを連結することができる。
本実施形態のカップリング装置によれば、従動側カップリングを駆動側カップリングに連結するときに従動爪と駆動爪とが接触した場合、先ず一つの従動爪と一つの駆動爪だけが接触するように、従動側基部に対する各従動爪の位置と、駆動側基部に対する各駆動爪の位置がそれぞれ設定されている。連結の際、先ず一つの従動爪と一つの駆動爪だけが接触するので、押し込み力がこの接触したひとつの従動爪とひとつの駆動爪に集中する。これにより、従動側カップリングを駆動側へ強く押し込まなくても、従動側カップリングと駆動側カップリングの少なくとも一方を回転させることができる。その結果、容易に従動側カップリングと駆動側カップリングとを連結させることができる。
また、本実施形態のカップリング装置によれば、駆動側カップリングの一つの駆動爪の先端が、他の駆動爪の先端よりも、上記駆動側基部の先端に近い位置に配置されている。これにより、従動側カップリングを駆動側カップリングに連結するときに従動爪と駆動爪とが接触した場合、先ず一つの従動爪と一つの駆動爪だけが接触するようになる。
また、従動側カップリングの一つの従動爪の先端が、他の従動爪の先端よりも、従動側基部の先端に近い位置に配置しても、従動側カップリングを駆動側カップリングに連結するときに従動爪と駆動爪とが接触した場合、先ず一つの従動爪と一つの駆動爪だけが接触するようになる。
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記(1)〜(10)いずれかの特徴を有するカップリング装置を備えているので、被駆動ユニットの回転軸を、駆動ユニットの駆動軸に容易に連結することができる。
また、本実施形態の画像形成装置においては、着脱自在なユニットの回転軸である従動軸に従動側カップリングを設け、装置本体の回転軸である駆動軸に駆動側カップリングを設けることで、ユニットの装着の際に、カップリングが連結されずに、ユニットが装置本体に装着されない不具合を抑制することができる。
2 感光体
11 転写ユニット
21 定着ユニット
22 ケース
23 定着ローラ軸
26 従動軸
40 現像装置
50 カップリング装置
51 従動側カップリング
52 駆動側カップリング
60 駆動装置
62 駆動モータ
64 駆動軸
65 電磁クラッチ
Claims (17)
- 一方の回転軸の軸端部に取り付けられる第1基部と前記第1基部の内周面または外周面に配置された複数の第1爪とを有する第1カップリングと、他方の回転軸の軸端部に取り付けられる第2基部と前記第2基部の外周面または内周面に配置された複数の第2爪とを有する第2カップリングとを備え、前記第2カップリングは、前記第1カップリングに対し、前記第2カップリングの軸線方向に着脱自在に連結され、前記第1カップリングと前記第2カップリングとの連結時に、各前記第1爪と前記第2爪とが互い違いに位置して当該第1爪と第2爪とが互いに噛合するカップリング装置であって、
前記第1爪と前記第2爪の少なくとも一方の先端を実質的に点としたことを特徴とするカップリング装置。 - 請求項1のカップリング装置において、
前記第1爪と第2爪の少なくとも一方の先端部分の形状を略半球としたことを特徴とするカップリング装置。 - 請求項1のカップリング装置において、
前記第1爪と前記第2爪の少なくとも一方の先端部分の形状を略円錐としたことを特徴とするカップリング装置。 - 請求項1乃至3いずれかのカップリング装置において、
前記第1爪の先端を実質的に点としたことを特徴とするカップリング装置。 - 請求項1乃至3のいずれかのカップリング装置において、
前記第2爪の先端を実質的に点としたことを特徴とするカップリング装置。 - 請求項1乃至3のいずれかのカップリング装置において、
前記第1爪と第2爪の先端を実質的に点としたことを特徴とするカップリング装置。 - 請求項1乃至5いずれかのカップリング装置において、
前記第2カップリングを前記第1カップリングに連結の際に前記第2カップリングを前記第1カップリングに対してその軸線方向に押し込んだとき、前記第2カップリングと第1カップリングの少なくとも一方が回転するように、前記第1爪と第2爪の少なくとも一方が傾斜面を形成したことを特徴とするカップリング装置。 - 請求項7記載のカップリング装置において、
前記第2カップリングを前記第1カップリングに連結するときに前記第2爪と第1爪とが接触した場合に、前記カップリング装置の一つの第2爪と一つの第1爪だけが接触するように、前記第2基部に対する各第2爪の位置と、前記第1基部に対する各第1爪の位置がそれぞれ設定されていることを特徴とするカップリング装置。 - 請求項8のカップリング装置において、
前記第1カップリングの一つの第1爪の先端が、他の第1爪の先端よりも、前記第2基部の先端に近い位置に配置されていることを特徴とするカップリング装置。 - 請求項8のカップリング装置において、
前記第2カップリングの一つの第2爪の先端が、他の第2爪の先端よりも、前記第2基部の先端に近い位置に配置されていることを特徴とするカップリング装置。 - 請求項1乃至10のいずれかのカップリング装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項11記載の画像形成装置において、
回転体を有し、装置本体に対して着脱可能なユニットを備え、該ユニットの回転軸の先端に上記カップリング装置の第2カップリングを設け、該装置本体の回転軸に上記カップリング装置の第1カップリングを設けて、該ユニットの回転軸と該装置本体の回転軸とを連結させたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4〜6のいずれかのカップリング装置において、
前記第1爪の先端と第2爪の先端のいずれかの先端の点が、当該爪の中心よりずれている事を特徴とするカップリング装置。 - 請求項4〜6のカップリング装置において、
前記第1爪の先端と前記第2爪の両方の先端の点の位置が、駆動伝達位置において互いに逆方向に当該爪の中心よりずれている事を特徴とするカップリング装置。 - 前記第1爪、第2爪先端の点の位置は、回転中心と前記第1爪、第2爪先端までを半径とする略円線上に存在し、駆動伝達時における各爪接触点に対して、当該爪の中心より外側にずれて配置される事を特徴とする請求項13または14に記載のカップリング装置。
- 請求項1〜10、13〜15のいずれかに記載のカップリング装置を、装置本体に脱着可能なサプライユニットまたは装置本体の少なくともいずれかに設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 前記サプライユニットは前記装置本体に設けた引出しユニット上に配置されることを特徴とする請求項16に記載の画像形成装置。
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